研究実績の概要 |
平成29年度に新規に開発したダイアフラム式ピエゾマイクロポンプを用いたマイクロ流体制御システムについて、さらに詳細な特性を評価した。本システムは、マイクロ流体チップの密閉された出口リザーバを上記ポンプを用いて減圧することにより流体制御する機構のデッドボリュームフリーな高速液滴調製システムであるが、ポンプへの入力電圧を変更することにより、新たな液滴生成速度に瞬時に達する(<0.5秒)ことを見い出した。このような短時間で液滴生成速度を変化させることができるマイクロ流体システムはこれまで報告されておらず、ドロップレットマイクロフルイディクス研究分野の発展を促す貢献であると考えられる。また、液滴生成速度は、ポンプへの入力電圧に一意的に依存しており、高い再現性が得られることも確認した。 さらに、本流体制御システムは、液滴の高速調製のみならず、液滴のフロースルースクリーニングにも利用可能であることを実証した。クロスジャンクション型のマイクロ流路パターンのサイド流路からスペーサーオイルを導入することにより、マイクロ流路内で密集した液滴を定間隔で流動させ、定点で高速モニタリング(毎秒約120滴)することに成功した。本研究の成果は以下の学術誌に掲載され、当該号の表々紙に選定された。
‘Vacuum‐driven fluid manipulation by a piezoelectric diaphragm micropump for microfluidic droplet generation with a rapid system response time’, Yuki Oda, Hirofumi Oshima, Masaya Nakatani, and Masahiko Hashimoto, Electrophoresis, 40, 414-418 (2019).
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